文山国家级自然保护区不同海拔地带性植被的土壤微生物生物量碳氮分布特征

[目的]探究文山国家级自然保护区土壤微生物生物量碳氮沿海拔地带性植被的分布特征及其关键调控因子,为理解亚热带森林土壤碳氮循环过程及其调控机制提供基础数据参考.[方法]以保护区低海拔亚热带季风常绿阔叶林、中海拔半湿润常绿阔叶林和高海拔中山湿性常绿阔叶林3种典型地带性植被类型为研究对象,采用氯仿熏蒸法研究土壤微生物生物量碳氮含量沿海拔和土层的变化,并运用偏Mantel检验、Fourth-Corner方法解析植被多样性、土壤性质与微生物生物量碳氮之间的关系.[结果]1)土壤微生物生物量碳氮含量的海拔变化差异显著(P<0.05).3个地带性植被群落的土壤微生物生物量碳氮含量随海拔升高呈增加趋势,即亚热带季风常绿阔叶林(15.75和2.84 mg·kg-1)<半湿润常绿阔叶林(28.05和4.95 mg·kg-1)<中山湿性常绿阔叶林(41.61和7.80 mg·kg-1).2)各地带性植被带土壤微生物生物量碳氮含量均随土层加深而呈显著的减小趋势(P<0.05),0～10 cm土层微生物生物量碳氮含量分别是40～50 cm的4.26和3.22倍,且亚热带季风常绿阔叶林微生物生物量碳氮含量变幅(7.21和3.42倍)最大.3)偏Mantel相关性检验结果表明,微生物生物量碳氮含量与土壤全氮含量、有机质含量和pH值的关联性最强(P<0.01,r≥0.75),而与土壤含水量、密度、全钾含量的关联性次之(P<0.05,r>0.5);Fourth-Corner分析结果表明,亚热带季风常绿阔叶林的土壤微生物生物量碳氮含量仅与植被多样性(Shannon指数,Margalef指数,Pielou指数)极显著负相关(P<0.01);而在半湿润常绿阔叶林和中山湿性常绿阔叶林中,微生物生物量碳氮含量与土壤pH值呈极显著负相关(P<0.01),与枯落物厚度、有机质含量和全氮含量极显著正相关(P<0.01).[结论]保护区土壤微生物生物量碳氮含量沿海拔变化主要受土壤全氮含量、有机质含量和pH值调控;低海拔样地土壤微生物生物量碳氮含量主要受植物群落多样性所调控,而高海拔样地土壤微生物生物量碳氮含量的主控因子为枯落物厚度、pH值、有机质含量和全氮含量.